Αν υπήρχε ένας τρόπος να «σβήσει» κάποιος από το σώμα του δεκαετίες μοριακής φθοράς, αυτός δεν θα περιλάμβανε ούτε χάπια, ούτε γονιδιακή θεραπεία.
Πιθανότατα θα στηριζόταν σε ένα μικροσκοπικό βιολογικό εργαλείο που θα κινούνταν πάνω στις πρωτεΐνες σαν χορτοκοπτική μηχανή και θα έκοβε μία προς μία τις χημικές «ουλές» που αφήνει ο χρόνος.
Για πρώτη φορά, η επιστήμη δείχνει ότι ίσως μπορεί να «επισκευάζει» μια μορφή μοριακής βλάβης αντί απλώς να επιβραδύνει την εμφάνισή της.
Αυτό ακριβώς ισχυρίζεται ότι πέτυχε μια ομάδα ερευνητών από τη Longevity Biotech με την επωνυμία Revel Pharmaceuticals στο Σαν Φρανσίσκο, από το εργαστήριο Calico Life Sciences στην Καλιφόρνια και από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Anschutz, με ένα τροποποιημένο ένζυμο το οποίο κατάφερε να αφαιρέσει κυτταρικές βλάβες που μέχρι σήμερα θεωρούνταν μόνιμες.
Αν τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν σε επόμενες μελέτες, δεν θα μιλάμε απλώς για μια νέα τεχνολογία αντιγήρανσης, αλλά για μια πιθανή αλλαγή παραδείγματος.
Για πρώτη φορά, η επιστήμη δείχνει ότι ίσως μπορεί να «επισκευάζει» μια μορφή μοριακής βλάβης αντί απλώς να επιβραδύνει την εμφάνισή της.
Ωστόσο, η μελέτη, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature Communications, αποτελεί προς το παρόν απόδειξη αρχής και όχι κλινική θεραπεία.
Όταν το κρέας ψήνεται αποκτά τη γνώριμη χρυσοκαφέ κρούστα εξαιτίας της αντίδρασης Maillard, μιας χημικής διαδικασίας ανάμεσα σε αμινοξέα και σάκχαρα που δημιουργεί εκατοντάδες νέες ενώσεις, υπεύθυνες για το χαρακτηριστικό άρωμα και τη γεύση του ψημένου φαγητού. Η ίδια αντίδραση συμβαίνει και μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Όχι φυσικά στους 400 βαθμούς Κελσίου, αλλά αργά, σχεδόν ανεπαίσθητα, στους 37 βαθμούς και επί δεκαετίες.
«Αντί να μαγειρεύουμε στους 400 βαθμούς για μισή ώρα, μαγειρεύουμε στους 37 βαθμούς για 50 έως 70 χρόνια», εξηγεί ο Aaron Cravens, συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Revel Pharmaceuticals. «Συσσωρεύουμε τα ίδια περίπου χημικά προϊόντα τα οποία ο οργανισμός δεν διαθέτει τρόπο να τα απομακρύνει».
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η εργασία αποδεικνύει «ότι η πρωτεϊνική βλάβη που προηγουμένως θεωρούνταν μη αναστρέψιμη τελικά μπορεί να δεχτεί ενζυματική επιδιόρθωση».
Τα προϊόντα αυτά είναι γνωστά ως Advanced Glycation End Products ή AGEs (προϊόντα προηγμένη γλυκοζυλίωσης). Πρόκειται για χημικές αλλοιώσεις που σχηματίζονται πάνω σε πρωτεΐνες μεγάλης διάρκειας ζωής, όπως το κολλαγόνο, η ελαστίνη και οι πρωτεΐνες του φακού του ματιού. Με τα χρόνια οι πρωτεΐνες γίνονται πιο άκαμπτες, λιγότερο λειτουργικές και μετατρέπονται σε πηγή χρόνιας φλεγμονής και οξειδωτικού στρες.
Τα AGEs έχουν συνδεθεί με τη βιολογική γήρανση, τις καρδιαγγειακές παθήσεις, τις εκφυλιστικές νόσους αλλά και τον διαβήτη τύπου 2, όπου συσσωρεύονται με πολύ ταχύτερο ρυθμό.
Το πρόβλημα είναι ότι αυτές οι χημικές τροποποιήσεις θεωρούνταν μέχρι σήμερα σχεδόν αδύνατο να αφαιρεθούν. Σε αντίθεση με άλλες κυτταρικές βλάβες που επιδιορθώνονται ή αντικαθίστανται, τα AGEs παραμένουν πάνω στις πρωτεΐνες για ολόκληρη τη ζωή τους, σαν ένα μόνιμο αρχείο της φθοράς που προκαλεί ο χρόνος.
Η ερευνητική ομάδα αποφάσισε να αντιμετωπίσει το πρόβλημα με μια διαφορετική λογική. Αντί να προσπαθήσει να αποτρέψει τη δημιουργία των AGEs, επιχείρησε να δημιουργήσει ένα ένζυμο που θα μπορούσε να τα αφαιρεί αφού έχουν ήδη σχηματιστεί.
Στην αναζήτησή τους οι επιστήμονες στόχευσαν την πιο συχνή μορφή AGE στον ανθρώπινο οργανισμό, τη Nε-carboxymethyl-lysine γνωστή ως CML. Η CML σχηματίζεται πάνω στο αμινοξύ λυσίνη και λειτουργεί σαν ένας χημικός «διακόπτης» που ενεργοποιεί υποδοχείς του ανοσοποιητικού συστήματος, ενισχύοντας τη φλεγμονή, το οξειδωτικό στρες και την εξέλιξη πολλών ασθενειών.
Ο Cravens και οι συνεργάτες τους πίστεψαν ότι αυτή η βλάβη θα μπορούσε να αφαιρεθεί ενζυμικά.
Και μπορεί η ιδέα να ακούστηκε απλή, αλλά η υλοποίησή της αποδείχθηκε το αντίθετο.
Καμία γνωστή πρωτεΐνη στη φύση δεν πραγματοποιεί ακριβώς αυτή την αντίδραση. Προηγούμενες προσπάθειες άλλων ερευνητικών ομάδων απέτυχαν, κυρίως επειδή δεν υπήρχε κάποιο φυσικό ένζυμο που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αφετηρία. Όπως περιγράφει ο Cravens, ήταν «σαν να ψάχνεις μια βελόνα στα άχυρα και, αφού τη βρεις, να ανακαλύπτεις ότι πρέπει πρώτα να την ακονίσεις για να γίνει χρήσιμη».
Η ομάδα εξέτασε τεράστιες βιβλιοθήκες DNA (45.000 πρωτεϊνικές δομές) αναζητώντας ένζυμα με έστω και ελάχιστη ικανότητα να αναγνωρίζουν και να διασπούν την CML. Τελικά μετά από πέντε γύρους κατευθυνόμενης εξέλιξης σε περισσότερες από 500 εκατομμύρια παραλλαγές εντόπισε έναν απρόσμενο υποψήφιο, στο Calidithermus roseus που είναι ένα θερμόφιλο βακτήριο.
Το ένζυμό του, μια οξειδάση γλυκίνης με την ονομασία CrGO-897 ή αλλιώς CMLase είναι αυτό που οι ερευνητές περιγράφουν στη μελέτη ως «ένα νέο ένζυμο που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να οξειδώνει τη CML και να αποκαθιστά το φυσικό υπόλειμμα λυσίνης».
Το ένζυμο σχεδιασμένο ώστε να οξειδώνει επιλεκτικά την CML αφαιρεί μια χημική τροποποίηση που μέχρι σήμερα θεωρούνταν ουσιαστικά μη αναστρέψιμη και επαναφέρει τη φυσιολογική λυσίνη.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η εργασία αποδεικνύει «ότι η πρωτεϊνική βλάβη που προηγουμένως θεωρούνταν μη αναστρέψιμη τελικά μπορεί να δεχτεί ενζυματική επιδιόρθωση».
Οι πρώτες δοκιμές έγιναν σε πρωτεΐνες όπως η αιμοσφαιρίνη, η καζεΐνη, το κολλαγόνο και πρωτεΐνες του αμφιβληστροειδούς. Οι ερευνητές προκάλεσαν τεχνητά βλάβες CML και στη συνέχεια πρόσθεσαν το νέο ένζυμο. Η CMLase απομάκρυνε το μεγαλύτερο μέρος των αλλοιώσεων από όλες σχεδόν τις πρωτεΐνες που εξετάστηκαν.
Τα AGEs χρειάζονται δεκαετίες για να συσσωρευτούν στο ανθρώπινο σώμα, γι’ αυτό και τα πειραματόζωα που ζουν μόλις λίγα χρόνια, δεν αποτελούν ιδανικό μοντέλο. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δείγματα ανθρώπινης αορτής, δέρματος και οφθαλμικού φακού από από νεαρούς δότες ηλικίας 20 έως 25 ετών και τα σύγκριναν με ιστούς ενός 75χρονου δότη, όπου η CML είχε προλάβει να συσσωρευτεί επί δεκαετίες.
Ακόμη και οι ίδιοι δεν περίμεναν το αποτέλεσμα.
Μετά την επεξεργασία των ιστών με το ένζυμο, τα επίπεδα της CML στους ιστούς του 75χρονου μειώθηκαν σε τιμές αντίστοιχες με εκείνες που παρατηρούνται σε έναν άνθρωπο περίπου 31 ετών (κατά περισσότερο από 70% στον αρτηριακό ιστό, κατά περισσότερο από 55% στο δέρμα και μεταξύ 45% και 78% στις πρωτεΐνες του φακού, ανάλογα με την αναλυτική μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε).
Τα τελευταία χρόνια η βιομηχανία της μακροζωίας επενδύει δισεκατομμύρια σε θεραπείες που επιβραδύνουν τη γήρανση ή ενεργοποιούν μηχανισμούς κυτταρικής ανανέωσης.
Δεν σημαίνει ωστόσο, ότι ο ιστός έγινε βιολογικά 30 ετών ούτε ότι αντιστράφηκε συνολικά η γήρανση. Σημαίνει όμως ότι μία συγκεκριμένη κατηγορία μοριακής φθοράς δεκαετιών εξαφανίστηκε σχεδόν ολοκληρωτικά.
Μέχρι στιγμής δεν έχουν γίνει δοκιμές σε ανθρώπους, ούτε γνωρίζει κανείς αν η απομάκρυνση της CML θα μεταφραστεί σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής ή σε ουσιαστική βελτίωση της υγείας. Ωστόσο, για αρκετούς επιστήμονες, η σημασία της δεν βρίσκεται στα άμεσα θεραπευτικά αποτελέσματα αλλά σε κάτι βαθύτερο.
Η προοπτική είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα για ασθενείς με διαβήτη τύπου 2, στους οποίους τα AGEs συσσωρεύονται πολύ γρηγορότερα και εμπλέκονται σε επιπλοκές όπως η αγγειακή βλάβη, η νεφρική ανεπάρκεια και οι διαταραχές της όρασης. Αν η τεχνολογία αποδειχθεί ασφαλής και αποτελεσματική, θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια θεραπεία που δεν θα στοχεύει απλώς τα συμπτώματα, αλλά την ίδια τη μοριακή αιτία της φθοράς.
Αυτό που κάνει τη συγκεκριμένη έρευνα να ξεχωρίζει δεν είναι μόνο το ένζυμο. Είναι η αλλαγή φιλοσοφίας.
Τα τελευταία χρόνια η βιομηχανία της μακροζωίας επενδύει δισεκατομμύρια σε θεραπείες που επιβραδύνουν τη γήρανση ή ενεργοποιούν μηχανισμούς κυτταρικής ανανέωσης.
Η CMLase προτείνει κάτι διαφορετικό. Ίσως το μέλλον δεν βρίσκεται μόνο στο να προστατεύουμε το σώμα από νέες βλάβες, αλλά και στο να «καθαρίζουμε» εκείνες που έχουν ήδη συσσωρευτεί.
Παρόλα αυτά, η απόσταση ανάμεσα σε ένα επιτυχημένο πείραμα σε ανθρώπινους ιστούς και σε μια εγκεκριμένη θεραπεία είναι τεράστια. Ωστόσο, η μελέτη κατάφερε κάτι πολύ σημαντικό, να ανατρέψει μια επιστημονική βεβαιότητα που μέχρι πρότινος έμοιαζε ακλόνητη.
Με την εγγραφή σας, συμφωνείτε με τους Όρους Χρήσης μας (συμπεριλαμβανομένης της παραίτησης από ομαδικές αγωγές και των διατάξεων διαιτησίας) και αναγνωρίζετε την Πολιτική Απορρήτου μας.
